Met de ontwikkeling van de samenleving, hebben de xenobiotica een hoog potentieel risico voor mens en dier met zich meegebracht. De studie richtte zich op de nadelige gezondheidseffecten van xenobiotica die een belangrijke rol spelen bij het aanpakken van de uitdaging voor de volksgezondheid. De speciale uitgave is gericht op de toxiciteit van xenobiotica. Wij doen een oproep voor manuscripten die recente bevindingen en toekomstperspectieven op het gebied van de toxiciteit van xenobiotica voor de gezondheid van mens en dier beschrijven. Tot de deadline van de speciale uitgave zijn wereldwijd 20 manuscripten ontvangen. Na het beoordelingsproces werden 7 manuscripten aanvaard voor deze speciale uitgave. De aanvaarde onderzoeksmanuscripten hadden betrekking op insecticiden (Organochloorpesticiden, Furia ®180 SC (Zeta-cypermethrin) en Bulldock 125®SC (β-Cyfluthrin) pyrethroïde insecticiden), sterilisatiemiddelen (chemische sterilisatiemiddelen op basis van zinkgluconaat), toxische bestanddelen van planten (usnic zuur uit Cladonia substellata Vainio en swainsonine uit locoweed), en ethylmaltol en ijzercomplexen. In de aanvaarde overzichtsmanuscripten zijn de enzymen en eiwitten beschreven die tot IDILI hebben bijgedragen, alsmede de verschillende assays en de huidige trends bij de ontwikkeling van uitgebreide modellen. Zij vertegenwoordigen belangrijke onderzoeksresultaten en zullen bijdragen aan de ontwikkeling van de toxicologie.
Insecticiden brengen grote risico’s met zich mee voor mens en dier via voedsel, water en lucht. De Wereldgezondheidsorganisatie heeft een schatting gemaakt van 3 miljoen gevallen van ernstige acute vergiftiging (inclusief zelfmoorden) en gerapporteerde gevallen van vergiftiging die verantwoordelijk zijn voor ongeveer 2,2 miljoen sterfgevallen. Het aantal gevallen van blootstelling aan pyrethroïde insecticiden is toegenomen. Gechloreerde organische verbindingen (OCP’s) zijn een van de belangrijkste pesticiden en worden al vele jaren wereldwijd gebruikt. OCP’s worden niet efficiënt uit het menselijk lichaam geëlimineerd en kunnen zich ophopen in weefsels vanwege enterohepatische reabsorptie en affiniteit voor vetweefsel. Er is weinig onderzoek gedaan naar interventies om de eliminatie van OCP’s te vergemakkelijken. Er zijn aanwijzingen dat een verhoogde mobilisatie en uitscheiding via geïnduceerde transpiratie de lichaamsbelasting van hexachloorbenzeen (HCB) en polychloorbifenylcongeneren vermindert. Verwijdering van OCP’s is ook vergemakkelijkt door specifieke interventies die de enterohepatische circulatie onderbreken. Om dat te bevestigen kan zweetanalyse nuttig zijn voor het opsporen van sommige opgebouwde OCP’s, die niet in gewone serumtests worden aangetroffen. Deze methode vult de opsporingsmethode van de OCP’s aan. Maar transpiratie is moeilijk te verzamelen. Dit beperkt misschien het grootschalige gebruik ervan. Pyrethroïde insecticiden zijn een andere belangrijke pesticide. Pyrethroïde insecticiden vertegenwoordigen meer dan 30% van de wereldwijde markt voor insecticiden. Furia 180 SC is een isomeer van het insecticide cypermethrin. Bulldock 125 SC is een isomeer van cyfluthrine. Er is echter weinig informatie over de toxische effecten van zeta-cypermethrin. Maar onderzoek naar het toxische effect van Furia 180 SC (zèta-cypermethrin) en Bulldock 125 SC (β-cyfluthrin) is in de toekomst nog nodig.
Scleroserende middelen zoals chemische sterilisatiemiddelen op basis van zinkgluconaat (Infertile®) worden gebruikt voor chemische castratie, maar er is niet genoeg bewijs van de veiligheidsprofielen ervan voor de ontvangers. Infertile bij 60 mM hield een risico in voor de gezondheid van de dieren. Het suggereert dat de optimale dosis minder dan 6 mM moet zijn. De toekomstige studies moeten worden voortgezet om de veiligheid van Infertile op cellen en weefsels te verduidelijken, om de pathofysiologische mechanismen van dit geneesmiddel beter te begrijpen.
De toxische component van planten trekt vaak de aandacht van de voedselveiligheid. Usnic zuur is een verbinding van natuurlijke oorsprong die het resultaat is van het secundaire metabolisme van korstmossen. Het wordt beschouwd als een van de belangrijkste biologisch actieve metabolieten met belangrijke farmacologische eigenschappen: antitumor, antibioticum, antiviraal, antioxidant, tuberculostaticum, anti-inflammatoire, en molluscicide. Maar beperkte studies toonden het toxicologisch potentieel van usnic zuur aan. Het teratogene effect van usninezuur treedt op in de periode van de organogenese. Hieruit blijkt hoe belangrijk het is de toxische effecten van natuurlijke stoffen te evalueren om de zorg voor hun indicatie als geneesmiddel te verduidelijken, vooral tijdens de zwangerschap. Swainsonine is het voornaamste toxine in locoweed dat giftig is voor planten. De toxiciteit ervan treedt vaak op tijdens de dracht bij vee, en het kan verschillende effecten hebben op de embryonale ontwikkeling, afhankelijk van de conceptusfase en de omstandigheden bij de moeder tijdens de acute intoxicatie. Beperkte gegevens toonden de potentiële voortplantings- en ontwikkelingstoxiciteit veroorzaakt door swainsonine aan. Swainsonine veroorzaakte voortplantings- en ontwikkelingstoxiciteit bij zowel de ouder- als de nakomelingenmuizen. Het suggereert dat ernstige reproductieve toxiciteit en ontwikkelingstoxiciteit geassocieerd worden met swainsonine vergiftiging.
Ethyl maltol en ijzercomplexen zijn producten van ethyl maltol en het ijzer dat gevonden wordt in de kookpotten die gebruikt worden voor de bereiding van het Chinese gerecht, hot-pot. Uit beperkte gegevens is gebleken dat zij veilig zijn. De ethylmaltol- en ijzercomplexen waren giftig, en de endocriene organen die het doelwit vormden waren de lever en de nieren. Dit suggereert dat alternatieve strategieën voor het bereiden van de hot-pot, waaronder het gebruik van niet op ijzer gebaseerd kookgerei, moeten worden ontwikkeld en aangemoedigd om de vorming van de potentieel toxische complexen te vermijden. Dit experiment richtte zich op de toxiciteit van ethylmaltol en ijzercomplexen, die verband houdt met het Chinese gerecht hot-pot. Het is belangrijk en het zal meer aandacht trekken voor deze complexen.
Idiosyncratische drug-geïnduceerde leverschade (IDILI) is een belangrijke bron van het terugroepen van geneesmiddelen en acuut leverfalen (ALF) in de Verenigde Staten. Terwijl de huidige processen voor de ontwikkeling van geneesmiddelen de nadruk leggen op algemene toxiciteit en toxiciteit die gemedieerd wordt door metaboliserende enzymen (DME), is het een uitdaging gebleken om uitgebreide modellen te ontwikkelen voor de beoordeling van het volledige idiosyncratische potentieel. Belangrijk zijn de enzymen en eiwitten die tot IDILI bijdragen, waaronder enzymen die het fase I- en fase II-metabolisme beïnvloeden, antioxidant-enzymen, drugstransporteurs, ontsteking en humaan leukocytenantigeen (HLA). Het is absoluut noodzakelijk verschillende assays te ontwikkelen om afzonderlijke reacties te detecteren die op elk van de mechanismen zijn gericht. De huidige trends in het ontwikkelen van uitgebreide modellen zijn gericht op het onderzoeken van de mechanismen. Deze review over IDILI is veelomvattend en toonde de literatuur van potentiële mechanismen en voorspellende assays in idiosyncratische drug-geïnduceerde leverschade. This review is significant and presents high value.
Acknowledgments
We would like to thank all the reviewers that have contributed their time and insight to this special issue.
Yanzhu Zhu
Alex Boye
Mathilde Body-Malapel
Jorge Herkovits